-种改进的波束空间自适应波束形成算法.pdf

《-种改进的波束空间自适应波束形成算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第5期空军预警学院学报Vol.28No.52014年10月JournalofAirForceEarlyWarningAcademyOct.2014DOI:10.3969/j.issn.2095-5839.2014.05.005一种改进的波束空间自适应波束形成算法张孟达1，朱子平1，岳玫君2（1.中国电子科技集团公司第38研究所，合肥230088；2.电子工程学院，合肥230037）摘要：在数字阵列雷达中，自适应波束形成(ADBF)算法常被用来抑制副瓣干扰．针对当阵元数较多时ADBF算法运算量很大问题，采用子阵空间

2、或波束空间的方法进行降维处理．通过引入部分自适应阵方法对经典波束空间自适应波束形成(A-ADBF)算法进行了改进，改进后的算法不仅具备波束空间和子阵空间算法的优点，而且更加适合工程实现．仿真结果表明，该算法能有效地在干扰方向形成零点．关键词：自适应波束形成；子阵空间；波束空间；干扰抑制；数字阵列雷达中图分类号：TN957文献标志码：A文章编号：2095-5839(2014)05-0331-04[1]自适应波束形成是一种空间滤波技术，通的目的．子阵划分可以分为重叠划分和非重叠划过自适应波束形成，使雷达阵列方向图主瓣对准分，

3、工程上多采用非重叠自适应子阵划分，如图１[2]期望信号，同时在干扰方向形成零陷，以削弱所示．干扰信号对雷达目标检测能力的影响．对于数字阵列雷达，阵元数目较大，常常存在成千上万…[3]个阵元，若采用阵元域自适应波束形成，则运wopt1wopt2woptN算量过大，工程上难以实现，因此，必须采用降…维处理．常用的降维处理方法可以分为子阵空间方法和波束空间方法两类．文献[4]研究了降维算法如何在工程中应用，而文献[5]则提出了图1非重叠自适应子阵划分同时在子阵空间和波束空间进行自适应处理的在数字阵列雷达中，每个子阵单元的幅相方

4、法．都能进行单独控制，对于子阵输出再进行自适应在子阵空间自适应波束形成算法中常用的滤波．此时自适应滤波可以看作阵元方向图为[6]有自适应旁瓣相消器(ASLC)算法，而在波束空子阵方向图的阵元级自适应．但是，此时子阵方间自适应波束形成算法中，自适应-自适应波束向图不再是全向的，而且各子阵相位中心的间距[7]形成(A-ADBF)算法是一种运算量低，且性能稳变大，不满足小于半波长的要求，可能导致栅健的方法．这2种算法各有优缺点，前者不需要瓣．为了避免栅瓣则要进行不规则抽取形成子估计干扰方向，但干扰方向以外的波束形状发生阵，这给

5、工程实现带来了很大困难．而一种特殊畸变；后者在抑制干扰的同时，其他方向波束形的子阵划分形成，即自适应旁瓣相消结构则更方状不会发生畸变，具有更好的低旁瓣性能，但是便工程应用，如图2所示．它需要估计干扰方向，这增加了运算量，且干扰方向估计误差超过一个波束宽度时算法性能急剧下降．本文在自适应-自适应波束形成基础……上做出了改进，降低了运算量，同时减少了干扰wopt1wopt2woptN方向估计误差的影响．主通道输出辅助通道自+-适应加权输出对消输出
1子阵空间和波束空间的自适应1.1子阵空间自适应图2自适应旁瓣相消子阵划分子阵

6、空间自适应是将整个阵列划分为若干这种划分方法是从主阵中抽取某些单元作个子阵，在子阵级再进行自适应处理来达到降维为辅助通道，其余单元合成主通道，辅助通道自收稿日期：2014-06-27作者简介：张孟达(1982-)，男，工程师，主要从事雷达信号处理研究.332空军预警学院学报2014年适应加权求和后对主通道进行对消．此时每个假设阵列输出为X(t)，在期望方向形成的辅助通道都为一个全向天线，主通道则进行加权主波束对应的加权矢量应为控制指向期望方向．假设目标来波为矢量X(t),W=a(θ)(5)mm在期望方向形成的主波束对应的

7、加权矢量应为假设有M个干扰，在干扰方向形成M个辅助波Wm=a(θm)(1)束的加权矢量应为式中θ为主通道波束指向角，则主通道输出为W=a(θ)i=12M(6)miiHd(t)=WX(t)(2)则包括主波束在内的(M+1)个波束输出记为mH假设辅助通道M个阵元的输出为矢量Xa(t)，则Xb(t)=[a(θm)a(θ1)a(θM)]X(t)(7)自适应权输出为则最优权向量为-1-1Wopt=Rarad(3)Wopt=Rbd(θm)(8)H*H式中Ra=E[Xa(t)Xa(t)]和rad=E[Xa(t)d(t)]分别

8、表式中，Rb=E[Xb(t)Xb(t)]为(M+1)个波束形成的H示辅助通道的采样干扰形成的协方差矩阵和主协方差矩阵，d(θ)=[a(θ)a(θ)a(θ)]a(θ)mm1Mm通道的采样干扰数据与辅助通道的干扰信号的为(M+1)个波束对期望方向回波的输出．互相关矩阵．则整个自适应旁瓣相消阵列输自适应-自适应算法有效实